单元一课题三优质PPT.ppt
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实际晶粒度一般比起始晶粒度大,其大小直接影响钢热处理后的度大,其大小直接影响钢热处理后的性能。
性能。
(3)本质晶粒度本质晶粒度:
表示某种钢在规表示某种钢在规定的加热条件下,奥氏体晶粒长大的定的加热条件下,奥氏体晶粒长大的倾向,不是晶粒大小的实际度量。
倾向,不是晶粒大小的实际度量。
本质粗晶粒刚本质粗晶粒刚本质细晶粒刚本质细晶粒刚930Ac1晶晶粒粒度度温度温度/oC加热温度与奥氏体加热温度与奥氏体晶粒长大的关系晶粒长大的关系v1奥氏体化温度越高奥氏体化温度越高,保温时间越长保温时间越长,奥氏体奥氏体晶粒长大越明显晶粒长大越明显v2奥氏体含碳量增加奥氏体含碳量增加,晶粒的长大倾向增加晶粒的长大倾向增加v3钢中加入能生成稳定碳化物的元素钢中加入能生成稳定碳化物的元素(如铌、如铌、钛、钒、锆钛、钒、锆)和能生成氧化物及氮化物的元和能生成氧化物及氮化物的元素素(铝铝)都会阻止奥氏体晶粒的长大都会阻止奥氏体晶粒的长大;
而锰和而锰和磷会促进奥氏体晶粒的长大磷会促进奥氏体晶粒的长大第二节第二节钢在冷却时的转变钢在冷却时的转变1.过冷奥氏体的等温转变过冷奥氏体的等温转变1)共析钢过冷奥氏体等温转变图的特点共析钢过冷奥氏体等温转变图的特点2)共析钢过冷奥氏体等温转变产物的组织共析钢过冷奥氏体等温转变产物的组织和性和性能能3)影响奥氏体等温转变的因素)影响奥氏体等温转变的因素2.2.过冷奥氏体的连续冷却转变过冷奥氏体的连续冷却转变3.3.连续冷却转变图与等温冷却转变图的比连续冷却转变图与等温冷却转变图的比例和应用例和应用1)在)在A1温度以上,温度以上,奥氏体处于稳定状态奥氏体处于稳定状态2)在)在A1以下,过冷以下,过冷奥氏体转变不是瞬间奥氏体转变不是瞬间完成的而是有一个孕完成的而是有一个孕育区。
育区。
3)过冷奥氏体在)过冷奥氏体在A1温度以下不同温度范温度以下不同温度范围内,围内,可发生三种类型的转可发生三种类型的转变变珠光体转变终了珠光体转变终了贝氏体转变终了贝氏体转变终了温温度度0.5800奥氏体奥氏体A1珠光体转变开始珠光体转变开始贝氏体转变开始贝氏体转变开始Ms马氏体马氏体+残留奥氏体残留奥氏体时间时间晶粒度:
晶粒度:
6加热温度:
加热温度:
900共析钢过冷奥氏体等温转变图共析钢过冷奥氏体等温转变图1)珠光体型转变)珠光体型转变转变温度发生在转变温度发生在A1550温度范围内温度范围内2)贝氏体型转变)贝氏体型转变转变发生在转变发生在550Ms温度范围内温度范围内一般一般分为分为上贝氏体上贝氏体和和下贝氏体下贝氏体3)马氏体转变)马氏体转变当奥氏体被迅速冷却到当奥氏体被迅速冷却到Ms温度以下时温度以下时发生马氏体转变发生马氏体转变上贝氏体示意图上贝氏体示意图FFe3CFFe3C下贝氏体组织示意图下贝氏体组织示意图影响奥氏体等温转变的因素影响奥氏体等温转变的因素v一一碳的影响碳的影响v二二合金元素的影响合金元素的影响v三三加热温度和保温时间的影响加热温度和保温时间的影响v亚共析钢的亚共析钢的C曲线随含碳量的增曲线随含碳量的增加向右移加向右移v过共析钢的过共析钢的C曲线随含碳量的增曲线随含碳量的增加向左移加向左移v共析钢的过冷奥氏体最稳定共析钢的过冷奥氏体最稳定v除了钴以外除了钴以外,能溶于奥氏体的合金元能溶于奥氏体的合金元素都使过冷奥氏体的稳定性增大素都使过冷奥氏体的稳定性增大,使使C曲线向右移曲线向右移v当奥氏体中溶入较多碳化物形成元当奥氏体中溶入较多碳化物形成元素素(如铬、钼、钒、钨和钛等如铬、钼、钒、钨和钛等)时时,不不仅曲线位置会改变仅曲线位置会改变,而且曲线的形状而且曲线的形状也会改变也会改变,C曲线可出现两个鼻尖曲线可出现两个鼻尖v奥氏体化温度越高奥氏体化温度越高,保温时间越保温时间越长长,奥氏体成分越加均匀奥氏体成分越加均匀;
同时晶同时晶粒也越大粒也越大,晶界面积减少晶界面积减少,使其稳使其稳定性增大定性增大,C曲线右移曲线右移v
(1)共析钢的连续冷却转变图)共析钢的连续冷却转变图(CCT曲线曲线图图)v
(2)马氏体转变)马氏体转变1)马氏体转变的特点:
马氏体转变的特点:
属于无扩散型转变属于无扩散型转变,转变的速度快,转变的速度快2)马氏体的组织和性能:
马氏体的组织和性能:
板条状马氏体板条状马氏体片状马氏体片状马氏体板条马氏体的组织示意图板条马氏体的组织示意图不仅具有较不仅具有较高的强度和高的强度和硬度硬度,还具有还具有较好的塑性较好的塑性和韧性和韧性片状马氏体的组织示意图片状马氏体的组织示意图强度很高强度很高但塑性和但塑性和韧性很差韧性很差时时间间AKPsA+PPfA1MsMfVc温温度度水冷水冷Vc油冷油冷空冷空冷炉冷炉冷1)同一成分的)同一成分的CCT曲线位于曲线位于C曲线曲线右下方。
右下方。
2)连续冷却时,转变是在一个温度)连续冷却时,转变是在一个温度范围内进行的,转变的类型可能不范围内进行的,转变的类型可能不止一种。
止一种。
3)连续冷却转变时,共析钢不发生)连续冷却转变时,共析钢不发生贝氏体转变。
贝氏体转变。
第三节第三节钢的普通热处理钢的普通热处理v一一钢的退火钢的退火v二二钢的正火钢的正火v三三钢的淬火钢的淬火v四四钢的钢的淬透性淬透性v五五回火回火v一一定义定义:
将钢加热到适当温度将钢加热到适当温度,保温一定时间保温一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺然后缓慢冷却的热处理工艺v二二目的目的:
软化钢材以利于切削加工软化钢材以利于切削加工;
消除内应消除内应力以防止工件变形力以防止工件变形;
细化晶粒细化晶粒,改善组织改善组织,为为零件的最终热处理做好准备。
零件的最终热处理做好准备。
v三三分类分类完全退火完全退火等温退火等温退火球化退火球化退火均匀化退火均匀化退火去应力退火去应力退火再结晶退火再结晶退火一一定义:
定义:
将钢加热到将钢加热到Ac3以上以上3050,保温适,保温适当时间,出炉后在空气中冷却的热处理当时间,出炉后在空气中冷却的热处理工艺称正火。
工艺称正火。
正火和退火的主要区别是正火和退火的主要区别是:
前者冷却前者冷却速度快,得到的组织细小速度快,得到的组织细小。
v主要应用主要应用1对力学性能不高的结构零件。
可用其对力学性能不高的结构零件。
可用其做最终热处理。
做最终热处理。
2对低碳钢、中碳钢,可用正火作为预对低碳钢、中碳钢,可用正火作为预备热处理以调整硬度,改善加工性能。
备热处理以调整硬度,改善加工性能。
3对共析钢对共析钢,用正火可仰制渗碳体的形用正火可仰制渗碳体的形成,为球化退火做准备。
成,为球化退火做准备。
1)钢的淬火:
将钢加热到)钢的淬火:
将钢加热到Ac1或或Ac3以上,保以上,保温一段时间一大于临界冷却速度温一段时间一大于临界冷却速度vc的冷速冷却,的冷速冷却,获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称淬火获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称淬火2)淬火的)淬火的加热温度加热温度3)常用的淬火冷却方法)常用的淬火冷却方法单介质淬火单介质淬火双介质淬火双介质淬火马氏体分级淬火马氏体分级淬火贝氏体等温淬火贝氏体等温淬火局部淬火局部淬火温温度度900800700A3A+FP+FP+Fe3C2A+Fe3C2A02.0含碳量含碳量1000Acm
(一)定义:
钢的淬透性是钢在淬火冷却时,
(一)定义:
钢的淬透性是钢在淬火冷却时,获得马氏体组织深度的能力。
获得马氏体组织深度的能力。
(二)淬透性的测定:
GB22588GB22791的有关规定的有关规定(三)影响淬透性的因素(三)影响淬透性的因素主要决定于钢的马氏体临界冷却速度的大小,主要决定于钢的马氏体临界冷却速度的大小,实际是取决于过冷奥氏体的稳定性实际是取决于过冷奥氏体的稳定性(四)淬透性的实际应用:
在机械设计制造过程(四)淬透性的实际应用:
在机械设计制造过程中合理选材和正确制定热处理工艺的重要依据中合理选材和正确制定热处理工艺的重要依据
(一)回火定义:
回火是将淬火钢加热
(一)回火定义:
回火是将淬火钢加热到到Ac1以下,保温一段时间,后冷却至以下,保温一段时间,后冷却至室温的热处理工艺。
室温的热处理工艺。
(二)目的:
减少或消除淬火应力;
防
(二)目的:
防止工件变形与开裂;
改善组织。
止工件变形与开裂;
(三)淬火钢在回火时的(三)淬火钢在回火时的组织转变组织转变(四)回火的(四)回火的分类及其应用分类及其应用(五)(五)回火脆性回火脆性第一阶段第一阶段:
(80200)马氏体的分马氏体的分解解第二阶段第二阶段:
(200300)残余奥氏)残余奥氏体分解体分解第三阶段:
第三阶段:
(300400)马氏体分解)马氏体分解完成和渗碳体的形成完成和渗碳体的形成第四阶段:
第四阶段:
(400以上)固溶体的再以上)固溶体的再结晶与渗碳体的形成结晶与渗碳体的形成1.低温回火(低温回火(150250)用于各种工具,滚动轴承,渗碳用于各种工具,滚动轴承,渗碳件和表面淬火件件和表面淬火件2.中温回火中温回火(350500)用于各种弹簧和模具用于各种弹簧和模具3.高温回火高温回火(500650)广泛用于汽车,拖拉机,机床等中的广泛用于汽车,拖拉机,机床等中的重要构件重要构件7005101520冲冲击击韧韧度度0100200300400500600回火温度回火温度钢的韧性与回火温度的关系钢的韧性与回火温度的关系
(一)表面淬火一)表面淬火1感应加热表面淬火感应加热表面淬火2火焰加热表面淬火火焰加热表面淬火
(二)化学热处理
(二)化学热处理1渗碳渗碳2渗氮渗氮v一一目的:
获得高硬度、耐磨性和疲劳强度目的:
获得高硬度、耐磨性和疲劳强度v二二分类:
气体渗碳、液体渗碳、固体渗碳分类:
气体渗碳、液体渗碳、固体渗碳v三三渗碳淬火工艺:
工件渗碳后必须进行淬渗碳淬火工艺:
工件渗碳后必须进行淬火和底温回火火和底温回火淬火工艺:
直接淬火、一次淬火、淬火工艺:
直接淬火、一次淬火、二次淬火二次淬火v一一目的:
提高工件表面硬度、耐磨性、目的:
提高工件表面硬度、耐磨性、疲劳强度、热硬性和耐腐蚀性。
疲劳强度、热硬性和耐腐蚀性。
v二二方法:
气体渗氮、液体渗氮、离子方法:
气体渗氮、液体渗氮、离子渗氮渗氮第五节第五节热处理新技术热处理新
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- 单元 课题